某建材廠總降壓變電所總變壓器

1、供配電課程設(shè)計(jì)某建材廠總降壓變電所總變壓器的選擇和高壓配電系統(tǒng)電氣姓名: 班級(jí): 學(xué)號(hào): 指導(dǎo)老師: 完成時(shí)間:9 / 229一 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償二 變壓器的選擇 三 主結(jié)線方案的選擇 四 短路計(jì)算 五 導(dǎo)線、電纜的選擇 六 開(kāi)關(guān)柜的選擇 七 高、低壓設(shè)備的選擇 八 變壓器的繼電保護(hù) 九 二次回路操作電源和中央信號(hào)裝置 十 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置 十一防雷與接地參考文獻(xiàn) 小結(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)書一 題目 某建材總降壓變電所總變壓器的選擇和高壓配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)二 設(shè)計(jì)要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電符合的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠,技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理的要求,確定變電所的位置

2、與形式, 確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量,選擇變壓所主接線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線,確定二次回路方案,選擇并整定繼電保護(hù)裝置, 確定防雷和接地裝置,最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書,繪出設(shè)計(jì)圖樣.三 設(shè)計(jì)依據(jù)1 工廠總平面圖,另附(參看圖 C 3).2 工廠負(fù)荷情況: 本廠多數(shù)車間為三班制, 年最大負(fù)荷利用小時(shí)4000h, 日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h. 該廠生料車間,燒乘車間,鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷, 其余車間和生活區(qū)屬三級(jí)負(fù)荷,低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓380V.照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V.本 廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表C-1 工廠負(fù)荷情況:本廠多數(shù)車間為三班制,年最大負(fù)荷利用小時(shí)4000h,

3、 日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h. 該廠生料車間,燒乘車間,鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷,其余車間和生活區(qū)屬三級(jí)負(fù)荷,低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓380V.照明及家用電器均為單相， 額定電壓為220V. 本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表C-1 所示 .3 供電電源情況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條6KV勺公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ95 ，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為m；干線首端(即電力系統(tǒng)的饋電變電 站)距離本廠約8km ,該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為 500MVA， 此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時(shí)限過(guò)電

4、流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為 1.0S。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷 的要求，可采用聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠 高壓測(cè)有電氣聯(lián)系的架空線的架空線路總架空線路總長(zhǎng)度達(dá) 100km ，電纜線路總長(zhǎng)度達(dá)50km 。4氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為k) C,年平均氣溫為l )，年最低氣溫為m )年最熱月平均最高氣溫為n )年最熱月平均氣溫為O) C,年最熱月地下0.8M處平均溫度為p) C。年 主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閝)風(fēng)，年雷暴日數(shù)為r)。5地質(zhì)水文資料：本廠所在地區(qū)平均海拔s) m,地層以t) (土)為主，地下水位為u） Mo6電費(fèi)制度：本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓測(cè) 計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)

5、量柜，按兩部電費(fèi)制繳納電費(fèi)。每月基本電 費(fèi)按主變壓器容量為v）元/（KW.H）動(dòng)力電費(fèi)為w）元/（KW.H）, 照明（含家電）電費(fèi)為x）元/ （KW.H）,工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率 因數(shù)不得低于y）。（注：以上待填的原始數(shù)據(jù)資料，可依字母順序 由指導(dǎo)教師在表C-2所列賦值范圍內(nèi)選?。１鞢-1工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編 號(hào)用電單位名稱負(fù)荷性 質(zhì)設(shè)備容量/KW需要系 數(shù)功率因數(shù)1生料車可動(dòng)力8000.6-0.70.60-0.65照明500.7-0.91.02包裝車問(wèn)動(dòng)力3000.6-0.70.70-0.80照明500.7-0.91.03機(jī)修車問(wèn)動(dòng)力2000.5-0.60.60-0.70照明50.7-0.

6、91.04鍋爐房動(dòng)力500.4-0.60.6-0.7照明20.7-0.91.05倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力100.2-0.30.6-0.7照明20.7-0.91.0生活區(qū)照明2000.6-0.81.0注：1.表中數(shù)據(jù)為供設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師下達(dá)任務(wù)書時(shí)填寫負(fù)荷資料參考的賦值范圍，應(yīng)力求使每個(gè)者的負(fù)荷數(shù)據(jù)都有所偏差，廠房編號(hào)（110 ）也可隨意編寫2.生活區(qū)的負(fù)荷除照明外，尚含家用電器。表C-2設(shè)計(jì)任務(wù)書中待填原始數(shù)據(jù)資料的賦值范圍序原始數(shù)據(jù)資料序原始數(shù)據(jù)序原始數(shù)據(jù)序原始數(shù)據(jù)號(hào)號(hào)資料號(hào)資料號(hào)資料A2500-5000h1.0-2.0o20-30V視當(dāng)時(shí)當(dāng)b3-8i100-200P20-30地電價(jià)自c6或10j30-50q東

7、西南北定dLGJ-95-LGJ-185k30-40r15-25w視當(dāng)時(shí)當(dāng)e0.8-1.5l10-30s50-1000地電價(jià)自f5-10m-20-5t粘土，砂定g300-500-750n25-35u粘土，黃x視當(dāng)時(shí)當(dāng)土y地電價(jià)自2-4定0.90-0.94圖方”機(jī)搐廠息干面圖一負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償一負(fù)荷計(jì)算主要計(jì)算公式有：有功功率：P30 =Pe Kd無(wú)功功率：Q30 = P30 - tg小視在功率：S30 = P30/Cos小計(jì)算電流：I30 = S30/ 3 UN各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表:廠房 編號(hào)用電 單位 名稱設(shè)備容 量計(jì)算負(fù)荷變壓 器太 數(shù)容 量P30 KWS30KVAQ30Kvar1

8、生料 車間800動(dòng)力5958351231200050照明2包裝 車間300動(dòng)力24533535080050照明3機(jī)修 車間200動(dòng)力143.5203.52712505照明4鍋爐 房50動(dòng)力36.451.468.51602照明5倉(cāng)庫(kù)10動(dòng)力7.26.615.31602照明生活區(qū)200照明140140200250二、全廠負(fù)荷計(jì)算取K!2p = 0.92; K Eq = 0.95則 P30 = KEPEP30i =1133kWQ30 = K E qE Q30i = 2029kvarS30 ="% Q30 弋 2323KV - AI30 = S30/.3UN =128kACOS 6=P30/

9、S30 =1133/2323 =0.89三、功率補(bǔ)償由于本設(shè)計(jì)中上級(jí)要求 COS小> 0.9,而由上面計(jì)算可知 COS力 =0.89<0.9 ,因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償?？蛇x用BWF6.3-100-1W型的電容器，其額定電容為2.89卜FQc =1133 x (tanarc cos0.67 tanarc cos0.92 ) Kvar=1000 Kvar因此，其電容器的個(gè)數(shù)為：n = Qc/qC = 1000/100 =10無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：S30 (2) ' = 1133+(2029-1000) 2 1/2 =4

10、6.5KV - A變壓器的功率損耗為： QT = 0.06 S30 ' = 0.06 *2323 =139.38Kvar PT = 0.015 S30 ' = 0.015 * 2323= 34.845Kw變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：P30' (1) =1133+ 139.38= 1272.38KwQ30' (1) = (2029-1000)+ 139.38= 1168.38KvarS30' (1) = (P302 + Q302 ) 1/2=1727 KV .A無(wú)功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：cos，= P30 ' / S30' =1272.3

11、8 / 1727= 0.901則工廠的功率因數(shù)為：cos 6'=P30 ' /S30 ' = 0.901 >0.9因此，符合本設(shè)計(jì)的要求二 變壓器的選擇( 1)主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。三 主結(jié)線方案的選擇一、變配電所主結(jié)線的選擇原則1 . 當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。2 .當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。3 .當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變

12、壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。4 .為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。5 .接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)。6.610KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。7 .采用610 KV熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè) 裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。8 .由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器(一般都安裝計(jì)量柜)。9 .變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開(kāi)關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)

13、總開(kāi)關(guān)和母線分段 開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。10 . 當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。二、主結(jié)線方案選擇對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng) 工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變 電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等） 及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要

14、環(huán)節(jié)。1、 、 一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。2、 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所， 。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過(guò)進(jìn)線斷路器QF11 、 QF12 ，這對(duì)改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。3、 一、 二次側(cè)均采用單

15、母線分段的總降壓變電所這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所。本次設(shè)計(jì)的建材廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（2.5km） ,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。5 、消弧線圈產(chǎn)生的感性電流補(bǔ)償了故障點(diǎn)的電容電流，從而使故障點(diǎn)的殘流變小達(dá)到自然熄弧。310 kV架空線路構(gòu)成的系統(tǒng) 和所有35、66 kV電網(wǎng)，當(dāng)單相接地故障電流大于10 A時(shí)，中性點(diǎn) 應(yīng)裝設(shè)消弧線圈，310 kV

16、電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電流大于30 A時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈.四短路計(jì)算一、本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算1.在最小運(yùn)行方式下：L>in(1)確定基準(zhǔn)值1 計(jì)算三相短路電流和短路容量1-1電力系統(tǒng)電抗已知Sd = 500MV A,UC1 = 6kv而 Id1 = Sd / (百 UC1 )Id2 = Sd / 3UC2(2)計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1)電力系統(tǒng)X1* = 100KVA/Soc2)架空線路(Llgj195 的Xo = 0.36 Q/km,線長(zhǎng) 150km)X2* = L*X03)電力變壓器(Uk% =5.5)X3* = UK%Sd/100SN繪制等

17、效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo) 出短路計(jì)算點(diǎn)。(3)求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值X* 2(K-1)= X1* +X2*2三相短路電流周期分量有效值IK-1(3) = Id1/X* 2(K-1)3)其他三相短路電流I"(3) = I 00(3)= Ik-1 (3)ish(3) = 2.55 X0.02KAIsh(3) = 1.51 X0.02 KA4)三相短路容量Sk-1(3) = Sd/X* 2(k-1)(4)求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標(biāo)幺值X* 2 (K-2) = X1* +X2*

18、 + X3*/ X4*2)三相短路電流周期分量有效值IK-2(3) = Id2/X* 2 (K-2)3)其他三相短路電流I"(3) = I 00(3) = Ik-23)ish(3) = 1.84 x IK-2(3)I 叫3) =1.09 x IK-2(3)4)三相短路容量Sk-2(3) = Sd/X* 2 (k-2)三.短路電流計(jì)算結(jié)果：斷路點(diǎn)計(jì) 算三相短路電流/KA三相短路容量/MVAIk (3)H"(3)I J3)ishIsh（3）k-1k-211.261.261.263.224.481.3713.913.913.925.515.19.6k-1k-221.261.261

19、.263.221.311.375.95.95.910.096.139.6k-1k-231.261.261.263.224.481.377.37.37.313.47.95.1k-1k-241.261.261.263.224.481.372.522.522.524.162.71.7k-1k-251.261.261.263.224.481.371.971.971.973.62.11.36k-1k-2小 區(qū)1.261.261.263.224.481.374.484.484.488.524.883.1五導(dǎo)線、電纜的選擇1發(fā)熱條件2電壓損耗條件3 .電流密度4 .機(jī)械強(qiáng)度5架空進(jìn)線的選擇按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線

20、截面補(bǔ)償功率因素后的線路計(jì)算電流1）已知I30 = 76.33A由課本表 5-3查得jec=1.65,因此Aec=76.33/1.65=46.26mm2選擇準(zhǔn)截面45mm2 ，既選 LGJ 45型鋁絞線校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度都合格六 開(kāi)關(guān)柜的選擇一配電所高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇高壓開(kāi)關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。七 高、低壓設(shè)備的選擇高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行

21、方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。高壓刀開(kāi)關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開(kāi)關(guān)柜型號(hào)及一次結(jié)線方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。工廠變電所高壓開(kāi)關(guān)柜母線宜采用LMY 型硬母線八 變壓器的繼電保護(hù)按 GB50062 92電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：（ 1） 繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；（ 2）繞組的匝間短路；（ 3）外部相間短路引過(guò)的過(guò)電流；（ 4） 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性12 / 2211點(diǎn)過(guò)電壓；(5)過(guò)負(fù)荷；(6)油面降低；(7

22、)變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求需裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù) 荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。對(duì)于由外部相間短路引起的過(guò)電流，保護(hù)應(yīng) 裝于下列各側(cè)：1)、對(duì)于雙線圈變壓器，裝于主電源側(cè)2)、對(duì)三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以 較小的時(shí)限斷開(kāi)未裝保護(hù)的斷路器。當(dāng)以上方式滿足靈敏性要求 時(shí)，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護(hù)。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。3)、對(duì)于供電給分開(kāi)運(yùn)行的母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝 設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個(gè)供電支路上裝設(shè)保護(hù)。4)、除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)只要求作為相鄰元件的后備保 護(hù)，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。5

23、)、保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰 線路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí)，一般要求對(duì)線路不對(duì)稱短路具有足夠 的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時(shí)，一般動(dòng)作于斷開(kāi)的各側(cè)斷路器。 如變壓器高采用遠(yuǎn)后備時(shí)，不作具體規(guī)定。6)、對(duì)某些稀有的故障類型(例如110KV及其以上電力網(wǎng)的三相 短路)允許保護(hù)裝置無(wú)選擇性動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)條件應(yīng)躲過(guò)變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流應(yīng)躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作變壓器的過(guò)電流保護(hù)1 .過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定IL.max =2 6300/(內(nèi) >60)A = 1

24、21.2A取 Krel = 1.3 , Ki = 150/5 = 30 , KW = 1 , Kre = 0.8因此Iop = Krel KW IL.max/(Kr eKi) = 1.3 1 X21.2A/(0.8 30) =6.6A 故動(dòng)作電流整定為6A。2 .保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t <=t1-At=2-0.5=1.5S3 .變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度Ik.max = 0.866 7.02 1000X10/60= 1037A 則：Sp = KWMk.min/(Ki lop) = 1 1037/(6 30) = 5.761>1.5滿足保護(hù)靈敏度的要求4 .結(jié)線圖四、變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷保

25、護(hù)動(dòng)作電流的整定IOP(OL) = 1.3I1N.T/Ki = 1.3 104/40A = 3A動(dòng)作時(shí)間取1015s五、變壓器的瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)，又稱氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護(hù)裝置。按GB5006292規(guī)定，800KVA及以上的一般油浸式變壓器和400KV A及以上的車間內(nèi)油浸式變 壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)的主要元件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱 與油枕之間的聯(lián)通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順暢地通 過(guò)氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取1%1.5%的傾斜度；而 變壓器在制造時(shí),聯(lián)通管對(duì)油箱頂蓋也有2%4%的傾斜度。變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，可由蓄積

26、于氣體繼電器內(nèi)的氣體性質(zhì)來(lái) 分析和判斷故障的原因幾處理要求，如下表：與體醵KO8處理要求無(wú)色.無(wú)具不可燃費(fèi)瑙內(nèi)含翻氣充白包靛凰碘版所螺立立即停電桎修黃色tt本質(zhì)理髏施畬電檢修悌處或黑環(huán)嬲軸內(nèi)閃絡(luò),應(yīng)分fra隹心度時(shí)停檢陵九 二次回路操作電源和中央信號(hào)裝置二次回路的操作電源二次回路操作電源是供高壓斷路器跳、合閘回路和繼電保護(hù) 裝置、信號(hào)回路、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其它二次回路所需的電源。因此對(duì) 操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠大，盡可能不受供電14 / 2213系統(tǒng)運(yùn)行的。二次回路操作電源，分直流和交流兩大類。直流操作電源又有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的兩種。交流操作電源又由所用（站用）變壓

27、器供電的由儀用互感器供電的兩種。其中，蓄電池主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池兩種；整流電源主要有硅整流電容儲(chǔ)能式和復(fù)式整流兩種。而交流操作電源可分為電流源和電壓源兩種。采用交流操作電源，可使二次回路大大簡(jiǎn)化，投資大大減少，工作可靠，維護(hù)方便，但是它不適于比較復(fù)雜的電路。中央信號(hào)裝置中央信號(hào)裝置是指裝設(shè)在變配電所值班室或控制室的信號(hào)裝置。中央信號(hào)裝置包括事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)兩種.中央信號(hào)裝置的要求是：在任一斷路器事故跳閘時(shí)，能瞬時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，并在控制屏上或配電裝置有表示事故跳閘的具體斷路器位置的燈光指示信號(hào)。事故音響信號(hào)通常采用電笛（蜂鳴器） ，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。中央預(yù)告信號(hào)裝置的要求是：當(dāng)供電系

28、統(tǒng)中發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)但不需立即跳閘的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，并有顯示故障性質(zhì)和地點(diǎn)的指示信號(hào)（燈光或光字牌指示）。預(yù)告音響信號(hào)通常采用電鈴，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。十 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置電測(cè)量?jī)x表這里的 “電測(cè)量?jī)x表”按 GBJ63 90電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的定義，“是對(duì)電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測(cè)量、選擇測(cè)量、記錄用的儀表和作計(jì)費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計(jì)量?jī)x表的總稱?！睘榱吮O(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備（電力裝置）的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的電力裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的電測(cè)量?jī)x表。變配電裝置中各部分

29、儀表的配置供電系統(tǒng)變配電裝置中各部分儀表的配置要求如下：1. 在工廠的電源進(jìn)線上，或經(jīng)供電部門同意的電能計(jì)量點(diǎn)，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)的有供電度表和無(wú)功電度表，而且宜采用全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電能計(jì)量柜。為了解負(fù)荷電流，進(jìn)線上還應(yīng)裝設(shè)一只電流表。2. 變配電所的每段母線上，必須裝設(shè)電壓表測(cè)量電壓。在中性點(diǎn)非有效接地的（即小接地電流的）系統(tǒng)中，各段母線上還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置。如出線很少時(shí)，絕緣監(jiān)視電壓表可不裝設(shè)。3. 35110/610KV的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功功率表、無(wú)功功率表、有功電能表和無(wú)功電能表各一只，裝在哪一側(cè)視具體情況而定。610/36KV的電力變壓器，在其一側(cè)裝設(shè)電流表、 有功和無(wú)功電度表

30、各一只。610/0.4KV的電力變壓器，在高壓側(cè) 裝設(shè)電流表和有功電度表各一只，如為單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位的變壓器，還應(yīng)裝設(shè)一只無(wú)功電度表。4. 310KV的配電線路，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功和無(wú)功電度表各一只。如不是送往單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位時(shí)，可不裝無(wú)功電度表。當(dāng)線路負(fù)荷在5000KV A及以上時(shí)，可再裝設(shè)一只有功功率表。5. 380V的電源進(jìn)線或變壓器低壓側(cè)，各相應(yīng)裝一只電流表。如果變壓器高壓側(cè)未安裝設(shè)有功電度表一只。6 .低壓動(dòng)力線路上，應(yīng)安裝一只電流表。低壓照明線路及三相負(fù)荷不平衡率大于15%的線路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表分別測(cè)量三相電流。如需計(jì)量電能，一般應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電度表。對(duì)負(fù)荷平衡的動(dòng)力線

31、路，可只裝設(shè)一只單相有功電度表，實(shí)際電能按其計(jì)度的3倍計(jì)。7 .并聯(lián)電力電容器組的回路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表，分別測(cè)量三相電流，并應(yīng)裝設(shè)一只無(wú)功電度表。二、絕緣監(jiān)視裝置絕緣監(jiān)視裝置用于小接地電流的系統(tǒng)中，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處理，以免故障為兩相接地短路，造成停電事故。635KV系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置，可采用三相雙繞組電壓互感器和三只電壓表，也可采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器或者一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器。接成 Y0的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。當(dāng)一次電路其中一相發(fā)生接地故障時(shí)，電壓互感器二次側(cè)的對(duì)應(yīng)相的電壓表指零，其它兩相的電壓表讀數(shù)則升高到線電壓。由指零電壓表的所在相即可

32、得知該相發(fā)生了單相接地故障，但不能判明是哪一條線路發(fā)生了故障，因此這種絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇性的，只適于出線不多的系統(tǒng)及作為有選 擇性的單相接地保護(hù)的一種輔助裝置。十一 防雷與接地一防雷16 / 22151 .防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來(lái)接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過(guò)電壓時(shí)，避雷

33、器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過(guò)電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。2 .防雷措施1. 架空線路的防雷措施（ 1） 架設(shè)避雷線這是防雷的有效措施，但造價(jià)高，因此只在 66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。 而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。（ 2）提高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線由于310KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形

34、排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過(guò)其接地引下線對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會(huì)引起線路斷路器跳閘。（ 4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD ,使斷路器經(jīng)0.5葭稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘，電弧通常不會(huì)復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對(duì)一般用戶不會(huì)有什么影響。（ 5）個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個(gè)別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。2.變配電所的防雷措施（ 1）裝設(shè)避雷針室外配電裝

35、置應(yīng)裝設(shè)避雷針來(lái)防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時(shí)，不必再考慮直擊雷的保護(hù)。（2）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用來(lái)保護(hù)主變壓器，以免雷電沖 擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。 為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至310KV主變壓器的最大電氣如下表。雨季經(jīng)常運(yùn)行的進(jìn)線路數(shù)1234避雷器至主變壓器的最大電器距離|m15232730避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一 起。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn) 線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭 處裝

36、設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，具接地端與電纜頭外殼相聯(lián) 后接地。（3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器這主要用在多雷區(qū)用來(lái)防止雷電 波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中 性點(diǎn)不接地時(shí)（如IT系統(tǒng)），其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧 化物避雷器或保護(hù)間隙。在本設(shè)計(jì)中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為 8mm的鍍 鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。二、接地1 .接地與接地裝置電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋 入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。 專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體 用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)

37、件、金屬管道及建筑物的鋼筋 混凝土基礎(chǔ)等，稱為接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分 的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下 是不載流的，但在故障情況下要通過(guò)接地故障電流。接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用 接地線連接起來(lái)的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接 地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同 地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。2 .確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼18 / 2217( 1)確定接地電阻按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：RE < 250V/IERE < 10Q式中IE的計(jì)算為IE = IC = 60 X (60+ 35X 4)A/350 = 34.3A故 RE 0 350V/34.3A = 10.2 Q綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為 RE<10Q( 2)接地裝置初步方案現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周， 距變電所23m,打入一圈